JPS59103301A - Temperature sensitive resistance element - Google Patents

Temperature sensitive resistance element

Info

Publication number
JPS59103301A
JPS59103301A JP57212482A JP21248282A JPS59103301A JP S59103301 A JPS59103301 A JP S59103301A JP 57212482 A JP57212482 A JP 57212482A JP 21248282 A JP21248282 A JP 21248282A JP S59103301 A JPS59103301 A JP S59103301A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
resistance element
sensitive resistance
powder
nickel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP57212482A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0376563B2 (en
Inventor
雅子 岡本
印南 義之
政道 倉元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP57212482A priority Critical patent/JPS59103301A/en
Publication of JPS59103301A publication Critical patent/JPS59103301A/en
Publication of JPH0376563B2 publication Critical patent/JPH0376563B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は感温抵抗素子に係ジ、特に電力用の感温抵抗素
子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a temperature-sensitive resistance element, and particularly to a temperature-sensitive resistance element for electric power.

感温抵抗素子(正特性サーミスタ)は、抵抗が所定温度
以上になると急激に増大するセラミック半導体で、チタ
ン眩バリウム金基材とし、これに1価または3価の金属
酸化物全ドープしてなり、家!製品の分!I!rにおい
ては、定温厩光熱体、無接点スイッチ、定電流装置また
は電流制限素子として使用されている。
A temperature-sensitive resistance element (positive temperature coefficient thermistor) is a ceramic semiconductor whose resistance increases rapidly when the temperature exceeds a certain temperature. ! Minutes of product! I! In r, it is used as a constant temperature photothermal body, a non-contact switch, a constant current device, or a current limiting element.

しかし、上述した感温抵抗素子は、電力用(大電流用)
の限流素子として用いる場合には、常温における比抵抗
が10 0・備程度と大きいために、通常の通電時にお
ける消費電力が過大となる問題があるとともに、セラミ
ックからなるために、事故時における短絡電流により急
減に温度上昇して熱破壊する等の問題がある。
However, the above-mentioned temperature-sensitive resistance element is for power use (large current use)
When used as a current limiting element in There are problems such as a sudden decrease in temperature due to short circuit current and thermal breakdown.

本発明は上述した問題に魅みてなされたもので、その目
的とするところは、常温における比抵抗を小ちくしかつ
機械的会読を高めることによp1電力用の限流素子とし
て使用し得るようにした感温抵抗素子の提供にある。以
下図面を径照してこの発明の実施例全詳細に説明する。
The present invention was made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to reduce the specific resistance at room temperature and increase the mechanical resistance, so that it can be used as a current limiting element for P1 power. An object of the present invention is to provide a temperature-sensitive resistance element. Embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the drawings.

本発明に係る感温抵抗素子は、たとえは回路中における
しや〜「器の負荷奮@秋すべくその電諒側に接続される
電力用限流素子として用いられるもので、チタンはバリ
ウムの粉末に1〜30重t%のニッケルの粉末を混合し
た混合粉末の成形体を、真空、還元性または不活性雰囲
気中において1150〜1500℃の温度で焼結し、こ
の焼結体を酸化性雰囲気中において900〜1450℃
 の温度で酸化処理してなる。
The temperature-sensitive resistance element according to the present invention is used as a power current-limiting element connected to the power supply side of a circuit, for example, to reduce the load of a device. A molded body of a mixed powder in which 1 to 30% by weight of nickel powder is mixed with powder is sintered at a temperature of 1150 to 1500°C in a vacuum, reducing or inert atmosphere, and this sintered body is oxidized. 900-1450℃ in atmosphere
It is oxidized at a temperature of

ここで、チタン酸バリウムに対するニッケルの割合が3
0に量%を超える場合には焼結が困暖となるものであり
、また、上述した範囲の温度で焼結することにより、チ
タン酸バリウムの粉末中に介在されるニッケルの粉末が
、焼結全促進するとともに、結合剤として機能するため
に素子の機械的強就が高められるものである。さらに、
焼結体を酸化処理するのは、素子の常温における比抵抗
R。
Here, the ratio of nickel to barium titanate is 3
If the amount exceeds 0%, sintering becomes difficult, and by sintering at a temperature within the above range, the nickel powder interposed in the barium titanate powder becomes sintered. It not only promotes consolidation, but also functions as a binder, thereby increasing the mechanical strength of the element. moreover,
The reason why the sintered body is oxidized is to reduce the specific resistance R of the element at room temperature.

に対する高温時の比抵抗Rtの比Rt/Ro  2Qめ
るためであるが、1450℃ の温度を超えるとニッケ
ルが酸化して常温における比抵抗Roが尚くなるので避
けなけれはならない。
This is to reduce the ratio of resistivity Rt at high temperature to Rt/Ro2Q; however, if the temperature exceeds 1450°C, nickel will oxidize and the resistivity Ro at room temperature will become even lower, so it must be avoided.

上述した感温抵抗素子の製造は、ます、粒度1μm以下
が50〜100%であるチタン敗バリウムの粉末に純水
を加え、これ全プラスチック内張り(テフロンコーティ
ング)のボールミルに入れ、8〜12φのめのう製球状
玉石を用い、毎分75〜85回転でボールミル26〜3
0時間運転して粉砕し、しかる後に120℃の空気中で
2昼伎以上&燥して(9)メツシュの篩全通して一加メ
ッシュのチタン酸バリウムの粉末を得る。
The above-mentioned temperature-sensitive resistance element is manufactured by adding pure water to a titanium-free barium powder whose particle size is 50 to 100% less than 1 μm, and placing it in a ball mill with an all-plastic lining (Teflon coating). Ball mill 26-3 at 75-85 revolutions per minute using agate spherical boulders
The powder is pulverized by operating for 0 hours, and then dried in air at 120° C. for 2 hours or more and passed through a mesh sieve (9) to obtain a single-mesh barium titanate powder.

また、純999.9チニツケルの粉末?]l−250メ
ツシュの篩fil−通して一250メツシュのニッケル
の粉末を得る。
Also, pure 999.9 chinitsukel powder? ] Pass through a 250 mesh sieve to obtain 1250 mesh nickel powder.

ついで、−(資)メツシュのチタン酸ノ(リウムの粉末
と1〜301[量チの一250メツシュの二′ツケルの
粉末と全ガラス製V型回転混合器によりアルコール(試
薬特級エタノール)を用いて均一に混合されるように3
0〜60分間混合し、しかる後にアルコールを飛散、蒸
発により除去して乾燥した混合粉末とする。
Then, in a V-shaped rotary mixer made entirely of glass, alcohol (reagent special grade ethanol) was mixed with powder of titanate of 1 to 301 [mets] and 2' titanate powder of 1 to 250 mesh. 3 to ensure even mixing.
The mixture is mixed for 0 to 60 minutes, and then the alcohol is removed by scattering and evaporation to form a dry mixed powder.

上述した混合粉末を金型に入れるとともに250Kr/
−の圧力で加圧し、焼結による収Rdk考慮した所定の
直径と厚さを有する円板状の成形体を作り、この成形体
を磁器製(アルミナ)のサヤに入れ、不活8:雰囲気(
アルゴンガス)中において1150〜1500℃(好ま
しくは1.250〜1350℃)の温度で0.5〜10
時間かけて焼結する。
The above-mentioned mixed powder was put into a mold and 250Kr/
A disk-shaped molded body having a predetermined diameter and thickness considering the yield Rdk due to sintering is made by pressurizing at a pressure of (
0.5 to 10 at a temperature of 1150 to 1500°C (preferably 1.250 to 1350°C) in argon gas)
It takes time to sinter.

なお、加熱、冷却時の昇降温速度は、300℃h以下で
、200℃/hが特性の安定化、生産性の面から適当で
ある。1次、焼結雰囲気は、不活性雰囲気に限らず真空
または還元性雰囲気(水素ガス)でもよいものである。
The rate of temperature rise and fall during heating and cooling is 300° C.h or less, and 200° C./h is appropriate from the viewpoint of stabilizing properties and productivity. The primary sintering atmosphere is not limited to an inert atmosphere, but may be a vacuum or a reducing atmosphere (hydrogen gas).

最後に、上述した焼結体を空気中において900〜14
50℃ の温度で0.5〜10時間かけて酸化処理する
と所望の感温抵抗素子が完成する。
Finally, the above-mentioned sintered body was placed in air at a temperature of 900 to 14
Oxidation treatment is performed at a temperature of 50°C for 0.5 to 10 hours to complete the desired temperature-sensitive resistance element.

なお、酸化処理時の昇降温速度は、焼結時の場合と同様
に300℃/h以下で行なわれるものである。また、酸
化処理の雰囲気は、空気に限らず酸素リッチな空気中ま
fc酸素中等の酸化性雰囲気であればよいものである。
Note that the rate of temperature rise and fall during the oxidation treatment is 300° C./h or less, as in the case of sintering. Further, the atmosphere for the oxidation treatment is not limited to air, but may be any oxidizing atmosphere such as oxygen-rich air or fc oxygen.

以上の製造方法によって得られた感温抵抗素子(直径3
0 m 、厚さ10鴫)の両面に、床体のR−Tし 特性影響を与えるのを避けるべ(In−Gaの合金粉末
ペーストを刷毛塗りして電極を形成して測定したR−T
%性の従来のものとの比較は第1図に示すようになった
。すなわち、第1図は横軸に温度T(℃)、縦軸に比抵
抗R(Ω・cIn)’を対数スケールでとったもので、
曲線Aで示すのは、チタン酸バリウムの粉末の成形体を
空気中において1250℃の温度で1時間かけて焼結し
たもの、曲hBで示すのは、チタン酸バリウムの粉末の
成形体をアルゴンガス中において1250℃の温度で1
時間かけて焼結したもの、また曲線B′ で示すのは、
チタン倣バリウムの粉末の成形体をアルゴンガス中にお
いて1250℃の温度で1時間かけて!!A結し、かつ
この焼結体を空気中において1250℃の温度で1時間
かけて欧化処理したもの、そして曲線0で示すのは、チ
タン酸バリウムとニッケルとの混合粉末の成形体全アル
ゴンガス中において1250℃の温度で1時間かけて焼
結し、かつこの焼結体を空気中において1250℃の温
度で1時間かけて酸化処理した本発明に係るもののR−
T特性である。
The temperature-sensitive resistance element (diameter 3
In order to avoid affecting the properties of the floor body, the R-T was measured by brush-coating In-Ga alloy powder paste to form electrodes.
A comparison of the percentage properties with the conventional one is shown in Figure 1. In other words, in Figure 1, the horizontal axis is the temperature T (°C), and the vertical axis is the specific resistance R (Ω・cIn)' on a logarithmic scale.
Curve A shows a barium titanate powder compact sintered in air at a temperature of 1250°C for 1 hour, and curve hB shows a barium titanate powder compact sintered in argon. 1 at a temperature of 1250°C in gas
The one sintered over time, and shown by curve B', is
A molded body of titanium-imitating barium powder was placed in argon gas at a temperature of 1250°C for 1 hour! ! Curve 0 shows the molded body of a mixed powder of barium titanate and nickel, which was sintered in air at a temperature of 1250°C for 1 hour. R- of the product according to the present invention, which was sintered at a temperature of 1250°C for 1 hour in the air, and the sintered body was oxidized in the air at a temperature of 1250°C for 1 hour.
It is a T characteristic.

したがって、本発明に係る感温抵抗素子の常温における
比抵抗は、約40・の程腿となシ、従来のものに比して
約しδと小さくなることが判る。
Therefore, it can be seen that the specific resistance of the temperature-sensitive resistance element according to the present invention at room temperature is about 40°, which is about δ smaller than that of the conventional one.

また、本発明に係る感温抵抗素子は、チタン酸バリウム
に対するニッケルの添加(含有)割合(1量%)を変化
した場合(ば化処理: 1250℃)、常温における比
抵抗Ro(Ω・備)および常温における比抵抗Roに対
するある温1(240℃)の比抵抗Rt(Ω−crn)
の比Rt/Ro  は、それぞれ第2図(a)および第
2図(blに示すようになった。
In addition, the temperature-sensitive resistance element according to the present invention has a specific resistance Ro (Ω, ) and the specific resistance Rt (Ω-crn) at a certain temperature 1 (240°C) relative to the specific resistance Ro at room temperature
The ratio Rt/Ro was as shown in FIG. 2(a) and FIG. 2(bl), respectively.

したがって、チタン酸バリウムに対するニッケルの含有
量は、1〜30重量俤が良好な結果をもたらすことが判
る。
Therefore, it can be seen that good results are obtained when the content of nickel relative to barium titanate is 1 to 30% by weight.

さらに、本発明に係る感温抵抗素子は、チタン酸バリウ
ムに対するニッケルの添加量’!1=10ffii%と
じ、酸化処理の温度T (℃)を変化した場合、常温に
おける比抵抗Ro(Ω・σ)および常温における比抵抗
Roに対するある温度(240℃)の比抵わしRt(Ω
−cnI)  の比Rt/Roは、それぞれ第3図(a
)および第3図(1)lに示すようになった。
Furthermore, in the temperature-sensitive resistance element according to the present invention, the amount of nickel added to barium titanate is '! 1 = 10ffii%, and when the temperature T (℃) of oxidation treatment is changed, the specific resistance Ro (Ω・σ) at room temperature and the specific resistance Rt (Ω) at a certain temperature (240℃) with respect to the specific resistance Ro at room temperature
-cnI) ratio Rt/Ro is shown in Figure 3 (a
) and as shown in Figure 3(1)l.

したがって、酸化処理温度は、900〜1450℃の範
囲が良好であることが判る。なお、1450℃’t[え
ると常温における比抵抗Roが急値に大きくなるので避
けなければならない。
Therefore, it can be seen that the oxidation treatment temperature is preferably in the range of 900 to 1450°C. It should be noted that if the temperature exceeds 1450°C, the specific resistance Ro at room temperature will suddenly increase, so it must be avoided.

また、成形体の焼結温度T (℃)  と素子の密度ρ
(g/cr/l)との関係は、゛第4図に示すようにな
った。
In addition, the sintering temperature T (℃) of the compact and the density ρ of the element
The relationship with (g/cr/l) is as shown in Figure 4.

したがって、焼結温度は、1250〜1350℃の範囲
が好ましく、製品のコンパクト化を図9得ることが判る
Therefore, it can be seen that the sintering temperature is preferably in the range of 1250 to 1350°C, and the product can be made more compact as shown in FIG.

なお、感温抵抗素子の俄械的強度の向上は、前述した如
くニッケルがチタン酸バリウムの粒子を結合する結合剤
の役目を果すとともに、素子自体の熱伝導度の向上に寄
与し放熱効率が尚められることによるものと思われる。
The improvement in the mechanical strength of the temperature-sensitive resistance element is due to the fact that, as mentioned above, nickel acts as a binder that binds barium titanate particles, and also contributes to improving the thermal conductivity of the element itself, improving heat dissipation efficiency. This seems to be due to being praised.

以上の如く本発明は、1〜30重量−のニッケルを含有
するチタンはバリウムの焼結体全敗化処理してなる感温
抵抗素子であるから、従来のものに比して常温における
比抵抗を大巾に小さくすることができるとともに、機械
的強度を向上することができ、ひいては電力用限流素子
として用いることができる等の効果を奏する。
As described above, the present invention is a temperature-sensitive resistance element made by completely destroying a barium sintered body of titanium containing 1 to 30% nickel by weight. It is possible to reduce the width to a large extent, improve the mechanical strength, and furthermore, it can be used as a current limiting element for electric power.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る感温抵抗菓子と従来のものと全比
較したR−T%性図、第2図(alおよび第2図ft)
l Uそれぞれチタン酸バリウムに対するニッケルの含
有割合を変化した場合の常温における比抵抗および常温
における比抵抗に対する所定温度における比抵抗の比を
表わした特性図、第3図(a)および第3図(1))は
それぞれ酸化処理温度を変化した場合の常温における比
抵抗および常温における比抵抗に対するH[定温度にお
ける比抵抗の比taわしだ特性図、第4図は焼結温度と
素子の缶度との関係を表わした特性図である。 第1図 T(’C)
Fig. 1 is an RT% relationship diagram comparing the temperature-sensitive resistance confectionery of the present invention with conventional confectionery, Fig. 2 (al and Fig. 2 ft)
Figure 3(a) and Figure 3( 1))) are the specific resistance at room temperature when the oxidation treatment temperature is changed, and H to the specific resistance at room temperature. FIG. Figure 1 T('C)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1〜30重量%のニッケル全含有するチタン賊バリウム
の焼結体を酸化処理してなる感温抵抗素子。
A temperature-sensitive resistance element obtained by oxidizing a sintered body of barium titanium alloy containing 1 to 30% by weight of nickel.
JP57212482A 1982-12-03 1982-12-03 Temperature sensitive resistance element Granted JPS59103301A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57212482A JPS59103301A (en) 1982-12-03 1982-12-03 Temperature sensitive resistance element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57212482A JPS59103301A (en) 1982-12-03 1982-12-03 Temperature sensitive resistance element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59103301A true JPS59103301A (en) 1984-06-14
JPH0376563B2 JPH0376563B2 (en) 1991-12-05

Family

ID=16623374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57212482A Granted JPS59103301A (en) 1982-12-03 1982-12-03 Temperature sensitive resistance element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59103301A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6316100B1 (en) * 1997-02-24 2001-11-13 Superior Micropowders Llc Nickel powders, methods for producing powders and devices fabricated from same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6316100B1 (en) * 1997-02-24 2001-11-13 Superior Micropowders Llc Nickel powders, methods for producing powders and devices fabricated from same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0376563B2 (en) 1991-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001516142A (en) Nanocrystallite powder based varistor formed by mechanical grinding
US3138686A (en) Thermal switch device
US3044968A (en) Positive temperature coefficient thermistor materials
US3510820A (en) Thermistor
US20060162381A1 (en) Method of manufacturing tin oxide-based ceramic resistors & resistors obtained thereby
JPS59103301A (en) Temperature sensitive resistance element
JPS60262303A (en) Ptc ceramic composition
US4017426A (en) Highly porous conductive ceramics and a method for the preparation of same
US3969278A (en) Metalloceramic current-conducting material and a method for preparing same
JP6621170B2 (en) PTC thermistor member and PTC thermistor element
US2200854A (en) Electrical contact
JPS59101802A (en) Temperature sensitive resistance element
JPS59101801A (en) Temperature sensitive resistance element
JPS59101804A (en) Temperature sensitive resistance element
JPS59101803A (en) Temperature sensitive resistance element
JP3183933B2 (en) Power resistor
JPS61256701A (en) Oxide resistor
US3216955A (en) Electrical resistor
JPH0510801B2 (en)
US3116262A (en) Ceramic composition
JPH08321404A (en) Batio3-based thermistor and its production
JPH07277825A (en) Electric conductive ceramic
JP2005097070A (en) Zinc oxide-based sintered compact and zinc oxide varistor
JPS59141248A (en) Material for semiconductor substrate
JPS62152103A (en) Ptc resistance device